光整机在连续热镀锌生产线应用

光整一、热镀锌薄板光整的意义随着热镀锌板用途的不断扩大，在现代化宽带钢连续热镀锌机组中，一般都增设了光整机组，见图268。

对于热镀锌薄板的某些品种进行光整，是为了达到如下目的：1)提高薄板的平直度和平坦度。

同时也可把表面的锌粒压平，使带钢表面光滑，这对于以后的深冲和其他使用精度较高的场合都特别有利。

2)使用的光整辊，经过了预先喷丸处理，因而经过光整的镀板表面具有一定的粗糙度。

它能提高涂层粘附力，还能储存一定量的油脂，在深冲加工时，对冲模的润滑有益。

3)对于以后作涂漆处理的镀板，尽管把表面控制成小锌花但小锌花仍然能够透过漆层而显露出来。

所以，对于某些要求更高的镀锌板，小锌花表面需再经光整处理。

这样，可使镀锌板获得一个更加均匀一致的银白色的外观。

4)通过光整，可使屈服平台消失或不太明显，能够防止在以后作拉伸或深冲加工时出现滑移线。

经过热处理后的带钢，虽然塑性有很大改善，但由于热镀锌时高温时效的作用，在外力作用下延伸时，仍出现屈服平台1～2，见图269。

屈服平台的存在对带钢深冲或拉伸不利。

因为在深冲或拉伸时，由于应力分布不均匀，加上钢材本身的各向异性，所以钢板在各个方向上不可能都同时达到屈服点。

先达到屈服点的部位由于屈服平台的存在，拉应力不增加也伸长，没有达到屈服点的部位则不伸长。

这种不均匀的延伸，使钢板表面出现一种与拉伸方向垂直或与拉伸方向成45º～60º角度的条纹。

当拉应力继续增高，此种条纹会转向拉伸方向。

这些条纹一部分向宽度方向扩展，以至在钢板表面上出现比较宽的而彼此之间光亮度不同的区域。

这种条纹通常叫做滑移线。

滑移线的出现导致表面粗糙和不美观，但它对一般的使用并无明显影响，然而对于某些高级用途是不允许的。

实践证明，如果以0.5％的平整度进行光整，则可基本上消除形成滑移线的倾向；如果以1%的平整度光整，则可完全消除滑移线。

用光整方法消除滑移线不是永久性的，如果钢板经过长期放置，由于时效作用，光整后已消失的屈服平台又会重新出现。

光整机的张力控制摘要：针对连续热镀锌生产线中光整机的张力系统,论述了带钢光整时张力的设定原则和设定方法，张力的间接控制方式和直接控制方式，以及在光整机投入和切除时张力的切换方式。

关键词：张力控制；直接张力；间接张力；张力切换1前言目前，光整机在热镀锌线上已广泛应用，光整工艺对镀锌后带钢的表面质量和性能有重要作用。

本文以中冶恒通3#镀锌线的光整机为例，着重介绍了光整机张力控制系统的硬件构成、参数设定和控制方式。

光整机前后张力控制是光整机控制系统中的重要一环，它既要满足光整工艺的要求保持整个生产线的张力协调，同时还要保证带钢板面的光整质量。

在生产线升降速和光整机投切时，同样要维持张力稳定。

2设备简介2.1设备构成光整机的张力设备主要有：5#S辊B组辊、光整机上辊、光整机下辊、入口出口三辊测张、张力计、防褶辊、防皱辊和变频调速装置。

如图1所示，5#S辊B组辊的动力来自两台交流变频电机，负责光整机入口侧的张力产生。

入口侧的三辊测张机构和张力计的传感器测量所控区域内的带钢张力，并与5#S辊B组辊形成闭环控制。

图1光整机上辊、光整机下辊动力也来自两台交流变频电机，负责光整机出口侧的张力产生。

出口侧的三辊测张机构和张力计的传感装置测量带钢张力与光整机上辊、光整机下辊形成闭环控制。

另外，光整机上辊和光整机下辊还带动工作辊对带钢表面进行光整。

带钢在通过光整机时，工作辊会对带钢表面施加高轧制力。

为了使带钢均匀的通过工作辊并均匀的延伸，带钢就必须在大张力下绷的很紧。

由于生产线速度、带钢板型的因素的影响，会经常出现张力的波动。

这就会造成光整时带钢的变形不均匀，出现褶皱并造成断带。

防褶辊和防皱辊的应用就是为了克服张力波动带来的影响。

它是通过液压的传动用升降辊的形式来把带钢绷紧，从而吸收张力波动保持张力平稳。

2.2设备参数光整机的传动系统采用了西门子SIMOVERT 6SE70系列的交流变频调速器，它是目前应用较为广泛的交流变频调速装置。

95Metallurgical smelting冶金冶炼冷轧热镀锌光整机工艺控制分析与应用冯 伟（唐山钢铁集团有限责任公司，河北 唐山 063000）摘 要：文中详细介绍了我厂连续热镀锌机组光整机的结构特点，对光整机张力控制、轧制力控制、弯辊控制及延伸率控制进行了分析探讨，并分析了两种控制模式及主要控制参数，对日后生产过程中产品质量的改善、工艺问题的解决、设备的调试等均具有指导意义。

关键词：镀锌线；光整机；控制中图分类号：TG333.4 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）09-0095-2收稿日期：2020-05作者简介：冯伟，男，生于1988年，汉族，河北秦皇岛人，本科，工程师，研究方向：金属压力加工。

近年来，随着我国冶金产业的飞速发展，各大钢铁企业纷纷将工作重点由原来的产量逐渐转向产品的质量、产品的多样化和高端化。

冷轧热镀锌产品也由原来的家电内板向家电面板、高强汽车板等高端产品发展。

光整机是影响热镀锌机组产品质量和性能的关键设备。

光整机在生产线中的作用主要有：（1）光整机采用经表面喷丸处理的工作辊，通过轧制能够将工作辊表面粗糙度传递给镀锌板表面，使镀锌后的带钢表面保持稳定、适中的粗糙度，在后继涂油工序中能够确保油膜厚度，防锈的同时有利于深冲加工。

此外，轧制过程还可增加锌层对带钢的粘附力[1]。

（2）在光整机轧制力的作用下，能够有效消除带钢的屈服平台，提高板材的各向力学性能，利于深冲加工，避免出现滑移线。

（3）提高带钢平整度，消除浪形等质量缺陷，降低板材σs，提高塑性变形性能。

（4）为彩涂工序作准备。

彩涂板是在镀锌板的基础上经表面涂漆处理获得，然而通过漆层表面仍能看到小锌花纹路，为解决这一问题，对小锌花镀锌板进行光整处理后，可获得均匀一致的小锌花表面，从而可有效改善彩涂板外观[2]。

1 光整机的结构组成我厂3#镀锌生产机组可生产镀锌板、铝锌镁板，其中光整机为湿式四辊结构。

光整机的主要组成包括：牌坊、工作辊、支承辊、AGC 液压系统、正负弯辊装置、驱动装置及辅助装置（高压循环水系统、辊面清洗装置、挤干辊、测张辊、换辊小车）等。

管理及其他M anagement and other 冷轧热镀锌光整机工艺应用宋玮轩摘要：我国镀锌板生产线的技术水平日益提升，光整机设备能够有效保障镀锌板产品的质量，使其表面的光滑平整度达到设计标准，降低镀锌板加工的不合格率。

本文首先强调了光整机工艺在冷轧热镀锌板生产线中的主要作用，分析了光整机设备的运行原理与基本结构，探讨了其张力控制、轧制力控制、弯辊控制与带钢延伸率控制工艺，最后分析了加工应用过程中的弯辊控制异常现象与解决措施。

关键词：冷轧热镀锌生产线；光整机工艺；应用镀锌板在电子电气、汽车以及建筑等行业领域中的需求量越来越高，尤其是在汽车领域中。

普通钢板的抗腐蚀能力相对有限，空气中的CO2等污染物会加剧钢板的腐蚀，腐蚀不仅会加大汽车的维修成本，还会造成交通安全、环境污染与能源浪费等问题，而镀锌板的耐蚀能力极强，因此成为了极为重要的车身材料。

我国冶金行业的生产水平日益提升，企业在保障生产数量的前提下，持续提高产品档次，丰富产品种类，提升产品质量，以此生产出高质量的镀锌板产品。

光整机在镀锌板生产加工中有着极为关键的作用，现对其冷轧热镀锌机组中的应用情况展开研究。

1 光整机在冷轧热镀锌生产线中的主要作用首先，光整机设备的工作辊采取经表面喷丸工艺，在轧制环节中，可以把工作辊表面的粗糙度向作为处理对象的镀锌板表面进行传递，确保在完成镀锌处理后，带钢表面具有适度且均匀的粗糙程度。

进入涂油环节之后，油膜的厚度也能够得到保障，在实现防锈目标的基础上，还能够为深冲加工创造有利条件。

轧制工艺还有助于强化锌层的粘附力。

其次，利用光整机设备的轧制力，可以将带钢原本的屈服平台消除，增强板材的各种力学性能，避免在深冲加工环节中产生滑移线。

带钢的平整度同样可以得到有效增强，进而实现对浪形等加工缺陷的有效预防，增强板材的塑性变形性能。

最后，光整机还可以为彩涂工序提供支持，完成光整处理之后，镀锌板的漆层表面的小锌花纹路将更加均匀，彩涂板外观将更加美观。

江苏大学工程硕士学位论文
若不考虑扰动，直流电动机的数学模型如图４．４
ｓ）
图４．４不考虑负载扰动的改流电动机数学模型
Ｆｉｇ．４．４Ｍｏｔｏｒｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｗｉｔｈｏｕｔｌｏａｄｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ不考虑反电势影响的转速电流双环调速系统结构如图４．５
图４．５双闭环直流调速控制系统动态结构图
Ｆｉｇ．４．５ＤｙｎａｍｉｃｂｌｏｃｋｄｉａｇｒａｍｏｆＤＣｄｒｉｖｅｄｏｕｂｌｅｃｌｏｓｅｄ—ｌｏｏｐｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ电流、转速双闭环直流调速控制系统设计除了对主电路与控制电路设计之外更为重要的环节就是电流调节器和转速调节器的设计一般电流与转速调节器由比例积分（ＰＩ）调节器构成，因而便是两者比例积分参数整定的问题。

下面对电流调节器和转速调节器分别展开分析【４１】。

４．２．２电流调节器
不考虑反电势影响的电流反馈环如图４．６，把给定滤波和反馈滤波两个环节等效移到环内，得图４．７。

Ｚ和乃一般都比互小得多，可以当小惯性环节处理，看成一个惯性环节，取：
弓，＝乃＋乃（４－３）近似条件：％≤ｊ１√去，％为电流环的截止频率
热镀锌生产线光整机控制系统的研究与设计如图５．８所示。

图５．８增量编码器硬件图
ｅｎｃｏｄｅｒ
Ｆｉｇ．５．８Ｐｉｃｔｕｒｅｏｆ
（５）张力传感器放大电路板如图５．９所示。

图５．９张力传感器放大电路板
Ｆｉｇ．５．９ＡｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎＰＣＢｏｆｔｅｎｓｉｏｎｓｅｎｓｏｒ。

光整机在连续热镀锌生产线的应用作者：李川来源：《中国科技博览》2013年第07期[摘要]介绍了连续热镀锌生产线四辊光整机的设备组成、控制系统的硬件和软件构成、主要的控制功能[关键词]光整机连续热镀锌生产线应用中图分类号：T352144 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）07-0204-011、前言光整机是热镀锌机组的重要设备，对镀锌后钢卷表而质量和性能有重要作用。

本文对冷轧技术有限公司热镀锌生产线四辊光整机的设备组成与工艺过程进行分析，着重介绍光整机控制系统的硬件和软件构成及其主要的控制功能。

2、光整机的结构和功能冷轧技术有限公司的光整机组由牌坊、斜楔调整装置、工作辊和支撑辊轴承座锁紧装置、液压推上缸、工作辊弯辊坪衡系统、工作辊和支撑辊换辊装置、上下工作辊辊道及提升缸、下支撑辊辊道、湿光整系统、转向辊、机架前的防皱辊、机架后的防横褶辊和机架前后的张力计辊等组成。

系统采用支撑辊传动，压下油缸作用在下支撑辊上，轧制线调整作用在上支撑辊上。

光整机技术参数为：轧制力为800工作辊正弯辊力和负弯辊力均为40t延伸率为0.3%一3%。

光整机测量仪表配置了MTS位移传感器，内置于推上缸内，避免了光整液对其造成影响，位移传感器检测精度达到1纽米，保证了液压缸位置控制的精度；用MOOG伺服阀控制液压推上缸的动作，保证液压缸有较高的频率响应；HYDAC压力传感器用来测量推上缸有杆腔和无杆腔的压力，换算后得到的轧制力用于压力闭环控制。

在入曰和出曰张力计辊上装有5000PPR；脉冲编码器，用于测量带钢线速度和长度，进行延伸率控制；张力辊轴承座下装有张力计，用于测量带钢张力，进行张力控制。

光整机自动化系统软件主要采用Step74完成PL C编程，FM458工艺控制程序用D7-SYS和C FC，SFC编程，O P277的编程软件。

3、光整机的控制系统该光整机综合了多种控制功能，根据生产运行情况可自动控制，也可由操作人员进行选择。

邯钢冷轧热镀锌线光整机控制系统简析张红霞(邯郸钢铁公司冷轧厂，邯郸 056015 )0 引言随着市场经济的不断深化，近年来对于家电，建材、汽车板、容器、包装等实用冷轧镀锌板的需求越来越多。

为了适应新的形式，邯郸钢铁公司冷轧厂新建一条连续热镀锌线。

在生产线的关键设备光整机上采用的是Innovation系列中的Stand控制器。

这种控制器在光整机上的应用有一些特点和优势。

下1 Stand控制器Stand控制器是一个特定I/O的基于微处理器的控制器系统，是为中、大型复杂系统设计的控制器。

系统要求控制器具有先进的控制能力、高速的响应能力、强大的诊断功能和多种类型的I/O接口。

这些特点已超出传统PLC的范畴。

Stand控制器能够将特殊控制功能块和多任务连接在一起，并且将多任务连接到连续的操作流程中。

每个任务可快速分别定制，以优化控制回路的响应性能。

此外，它还允许用户定义多个任务的应用时间。

高速任务能0.5ms运行一次，低速任务根据要求可定在10~100ms。

Stand控制器包括以太网口和ISA总线，控制器包含闪存和多任务QNX操作系统。

它还有连接多种I/O的能力：包括Genius总线、GE ISBUS和GE传动局域网(DLAN+)，它支持多种通信协议，如EGD、以太网Modbus、AB DH+等。

Stand控制器的编程工具运行环境为Windows 2000或Windows XP，核心编程工具软件为Toolbox可完成：控制器、I/O和传动的组态；控制逻辑的组态及监视和归档；历史趋势的组态和监视。

编程人员可为控制器定制几种不同编程语言，较为简单的顺序控制和许可功能可配置在继电器逻辑中，较为复杂的控制功能可通过执行预先定义在Toolbox中的控制模块来完成。

控制模块包括：联锁、RLD（继电器梯形逻辑）块；计数器和计时器块；布尔和逻辑块；许可和诊断块；运算（代数和统计）块；控制调节块。

Stand控制器允许建立公用代码模块和宏。

连续热镀锌线光整机控制系统研究及改进摘要科技的进步推动着我国连续热镀锌工艺逐步的走向成熟，市场对于热镀锌产品的需求量也是与日俱增。

在此发展基础上，我国热镀锌生产线的建设规模也越来越大，配套的生产设备也越来越先进，不断提高着热镀锌产品的品质。

光整机设备是热镀锌生产线的重要组成部分，可以使热镀锌钢板的表面保持光滑和平整。

随着时代的发展，光整机的控制系统也朝着自动化的方向发展。

本文就连续热镀锌线光整机控制系统的研究及改进做了相关的阐述。

关键词连续热镀锌线；光整机；控制系统；研究及改进近年来，热镀锌产品的应用越来越广泛，其市場需求量也在逐步增加。

随着时代的发展，市场对于热镀锌产品的品质也有了更高的要求，要求产品的表面必须光滑平整。

光整机设备是热镀锌生产线的重要组成部分，通过光整机可以有效提升热镀锌产品的品质，使热镀锌钢板的表面保持光滑和平整。

光整机的控制系统操作起来比较复杂，在实际的生产过程中，对于光整机的控制精度也是有比较高的要求的。

因此，就需要对光整机的控制系统展开深入的研究，及时的发现其中存在的问题，并加以优化和改进。

1 光整机设备简介光整机设备是热镀锌生产线的重要组成部分，属于热镀锌生产线的后处理设备。

光整机设备的主要功能就是提高带钢的表面质量，确保热镀锌钢板表面的光滑平整。

光整机的设备机组包括：光整机、前张力辊、液压设备、气动系统、后张力辊等。

光整机设备由设备主体、传动装置以及换辊系统等构成。

在实际的生产过程中，光整机有两个重要作用，一个是将工作辊的粗糙度传递到带钢的表面；另一个是提供给带钢所需要的延伸率。

光整机的控制模式主要有两种，包括延伸率控制和轧制力控制[1]。

2 连续热镀锌线光整机控制系统研究2.1 光整机的控制特点第一，光整机的控制过程主要是体现在对光整力的定值控制。

第二，在辊缝开闭的过程中，光整机位置环的主要功能是用来定位轧辊，因此，这个过程的精度要求相对较低。

第三，在焊缝的过程中，控制系统会在光整机的位置环和压力环之间频繁的自动切换。

简述热镀锌生产线光整机功能及控制原理作者：张利军杨友良来源：《数字化用户》2013年第09期【摘要】简要介绍某冷轧厂连续镀锌线四辊光整机的设备结构与工艺过程，重点介绍该光整机主要的功能及控制原理。

生产实践证明，该系统配置合理，稳定性好，可靠性高，维护操作简单。

关键词：光整机液压辊缝控制弯辊力一、引言在热镀锌生产工艺中，光整机控制系统是整条线的一个重要控制系统。

此系统的控制性能，对热镀锌产品的质量具有直接的影响。

能否更好地满足光整机的工艺要求，是衡量此控制系统性能的一个重要指标。

综合近年对光整机电气控制系统和液压控制设备调试的经验，本文总结了大部分与光整机有关的控制系统的功能说明，文中的描述均以某冷轧厂连续镀锌线中的光整机为基础。

热镀锌线的基础数据如下：带材为热浸镀锌带；钢种为CQ-DQ-FH；带厚0.3～1.6mm；带宽980～1650mm；最大屈服强度280～700N/mm2；最高光整前带材温度45℃；最高处理线速度200m/min；光整机最大张力6850N；光整机延伸率0～2%可调；光整机最大工作负载650t。

二、热镀锌线中光整机主要功能光整机及拉矫机系统布置流程图如图1所示。

图1光整机及拉矫机系统布置流程图光整机有以下2个主要功能：平整带钢提高光洁度；与入口S辊和中间S辊一起为冷轧带钢板和合适的延伸率。

光整机的控制方式选择基于产品、用户要求以及初始输入数据（PDI）。

三、光整机的主要控制部分、功能及操作（一）电气传动光整机的传动由2台交流电机提供，分别驱动上下支撑辊。

为达到带钢的工艺要求，传动部分主要控制光整机与镀锌线工艺段的速度匹配并和入口S辊、中间S辊产生合适的张力。

一般，将入口S辊作为速度基准，光整机投入后，由光整机入口的张力计信号与光整机进行闭环调节，控制它与入口S辊之间的张力。

而光整机的出口张力则由中间S辊通过与光整机出口的张力计进行闭环调节产生。

（二）液压轧制控制液压轧制的作用是通过调整位于光整机机架底部的2个液压缸的位置和压力进而获得所需的轧制力。